学术论文投稿/征稿

欢迎您!请

登录 注册

手机学刊吧

学刊吧移动端二维码

微信关注

学刊吧微信公众号二维码
关于我们
首页 > 学术论文库 > 农科论文 山西省农机辅助驾驶系统发展现状与实施建议论文

山西省农机辅助驾驶系统发展现状与实施建议论文

4

2024-11-28 13:56:16    来源:    作者:liziwei

摘要:介绍了山西省农机辅助驾驶系统发展的环境、政策背景、现状,阐述了发展的必要性,分析了发展的机遇与挑战,得出适合发展农机辅助驾驶系统的切实可行的实施措施。

  摘要:介绍了山西省农机辅助驾驶系统发展的环境、政策背景、现状,阐述了发展的必要性,分析了发展的机遇与挑战,得出适合发展农机辅助驾驶系统的切实可行的实施措施。

  关键词:辅助驾驶;市场影响;政策补贴;创新研发

  国内由传统的人工驾驶发展到智能网联的农机辅助驾驶技术至今约10年的时间,最近5年农机辅助驾驶进入高速发展的时代。虽然在农机装备制造行业与国外的技术仍存在一定的技术差距,但随着相关技术的成熟,国家政策的支持,智慧农业、智能农机的研发和应用,智能农机辅助驾驶技术得以持续创新发展。

  1发展现状

  1.1国内现状

  1.1.1农机辅助驾驶系统生产现状

  在国家和地方政策支持、市场需求增加等有利因素的综合影响下,我国农业机械辅助驾驶系统生产企业数量持续增长。企业数量的变化表明,行业正处于方兴未艾的发展阶段。在2013年—2022年的10年间,辅助驾驶系统生产企业数量增长了9倍,从6家增加到58家,持续增长的企业数量显示了行业的强大生命力。2013年—2022年农机辅助驾驶系统生产企业数量变化见图1。

image.png

  1.1.2农机辅助驾驶系统市场现状

  1.1.2.1市场需求

  近10年来,我国农机辅助驾驶系统市场一直处于增长趋势。从销量和增速分析,2013年—2014年的2年处于市场引入期,尽管增长势头强劲,但由于基础量有限,整体销量依然较低。2015年—2018年辅助驾驶系统进入市场平台期,本阶段增速较低,销量维持在2 000台左右。2019年辅助驾驶系统市场开始爆发,销量同比增长130.36%。2020年—2022年销量持续强劲增长,2022年全国辅助驾驶系统突破8万套的销量高峰。此外,2016年和2021年的农机辅助驾驶系统销售额与销量的走势变化不同步的主要原因是单套辅助驾驶系统价格大幅下降,导致销售额同比下滑,与整体的市场发展周期并不矛盾。2013年—2022年农机辅助驾驶系统销量走势、销售额走势分别见图2、图3。

image.png

image.png

  据普渡大学预测,2019年美国农机辅助驾驶系统的渗透率达90%,欧盟预计到2025年农机辅助驾驶系统渗透率达50%。通过分析参考欧美农机辅助驾驶系统发展情况,未来几年我国农机辅助驾驶系统将进入高速发展阶段。2022年,中国辅助驾驶系统保有量超过8.4万套,普及率达9.28%。预计2025年普及率达到15%,2035年超过25%。2017年—2022年农机辅助驾驶系统渗透率走势见图4。

image.png

  我国当前农机保有量巨大,截至2021年底,可装配辅助驾驶系统的大中型拖拉机、植保机械、收获机械的社会保有量高达498.07万套、554.83万套、434.59万套,而辅助驾驶系统保有量仅17万套,市场需求极大。同时农机的年更新量也巨大,为每年的市场销售提供强大的驱动力。尽管农机辅助驾驶系统现状产销量均快速增长,但与市场实际需求量仍有较大差距,辅助驾驶的后装市场仍拥有广阔的发展空间。

  1.1.2.2补贴政策推动市场发展

  农机辅助驾驶系统的快速发展得益于国家政策的大力支持。自动化和智能化的农机发展是促进农业生产智慧化发展的重要任务。我国对智能农机的补贴金额从2013年的1 800万元增加到2022年的6.43亿元,补贴力度不断加大。

  2022年,销售农机辅助驾驶系统83 983套,同比增长92.01%;实现收入16.05亿元,同比增长49.73%。销量的大幅增长意味着市场需求快速增长;销售额的增长较小是由于辅助驾驶系统技术进步,单套设备的补贴额下降,导致销售量增幅受限。驾驶辅助系统市场补贴额自2014年以来逐年下降,2021年出现大幅下降,同比下降60.48%。2021年驾驶辅助系统每套的平均单价下降至2.45万元/套,2022年再度降至1.91万元/套。辅助驾驶系统售价的快速下降表明我国驾驶辅助系统产业已经突破了技术壁垒带来的高价限制,同时也说明辅助驾驶系统具备广泛普及使用的基本条件。

  随着农机辅助驾驶系统的不断普及,2013年—2023年间政府的补贴额不断下降,单套补贴均价由2.98万元下降至0.52万元,预测未来补贴额还会进一步下调。持续降低的补贴力度,将对用户购买农机辅助驾驶系统的积极性产生不利影响

  1.2山西省现状

  1.2.1市场需求

  就全国范围看,2022年辅助驾驶系统销量也仅占所有农机销量的2.54%,市场占比很小。与之相比,山西省辅助驾驶系统的销量2022年仅占0.03%,2023年上升至0.20%,但所占市场份额依然极小。山西省与全国农机辅助驾驶系统销量占比对比见表1。

image.png

  针对能够后期加装辅助驾驶系统的农业机械如大中型拖拉机、联合收获机、机动植保机,辅助驾驶系统的占比量也十分有限。2022年仅占0.17%,虽然在2023年占比跃升8倍以上,但由于数据基数较小,其占比依旧微乎其微。山西省亟待增加辅助驾驶系统的销售量,提升其市场占比,促进农业机械智能化发展。山西省辅助驾驶系统销量占可装配辅助驾驶系统的农机销量的比重见表2。

image.png

  山西省的辅助驾驶系统渗透率十分有限,所面临的问题也与全国情况类似。辅助驾驶系统设备销量近年来呈爆发式增长,但销量仍明显远低于同期大中型农机销量,考虑到已有的大中型农机保有量,辅助驾驶系统在山西省农业机械的前装市场和后装市场方面仍有相当可观的上升空间。

  根据山西省辅助驾驶系统主要使用品牌(联适、华测、惠达、合众思壮等)2023年的销售情况调查(截至12月中旬),山西省2023年辅助驾驶系统总销量约500套(包括补贴网公示的179套及各项目统一采购的数量)。与全国预计2023年销量超12.6万套的数据相比,山西省的年销售量太小,辅助驾驶系统有待提升使用普及度、群众认可度,降低购买和使用成本,推动销量增加,助力全省农机智能化高速发展。

  1.2.2政策补贴情况

  山西省在2022年之前,对于辅助驾驶系统没有设置专用省级购置补贴。2022年11月26日,根据《农业农村部办公厅财政部办公厅关于印发〈2021-2023年农机购置补贴实施指导意见〉的通知》等有关农机购置与应用补贴政策规定,结合山西省实际,在专家测算、公示和集体审定的基础上,形成了《山西省2021-2023年农机购置补贴机具补贴额一览表(2021年第二批调整)》,明确农业用北斗终端及辅助驾驶系统(含渔船用)享有5 000元的专用购置补贴。2023年9月26日,《山西省2021-2023年农机购置补贴机具补贴额一览表(2023年第一批调整)》下调辅助驾驶(系统)设备的补贴额至4 700元。

  2发展的必要性

  2.1发展农机辅助驾驶系统是提高农业作业质量与效率、降低资源消耗的必由之路

  农机辅助驾驶系统作业与人工作业相比,能够减少10%左右燃油消耗、节约10%左右的农药施用、减少4%左右的压苗损失,减少了能源消耗、提升了资源使用率、提高了土地利用率。装配辅助驾驶系统的农业机械直线度好、结合线精度高,实现了精确按照预设线路自动行驶,作业精度能达到±2.5 cm左右;对播种、开沟、覆膜、起垄、中耕、打药等对直线度及结合线要求较高的作业,能保证作业质量和效率;同时对农作物的生长环境和通风效果也有提升。

  2.2发展农机辅助驾驶系统是降低农机高水平作业门槛的重要举措

  在传统农业生产过程中,农民依赖人力耕种、种植、收割,存在劳动强度大、生产效率低的问题。农机辅助驾驶系统的应用与升级使农业生产变得更加自动化,减轻了农民的劳动负担,有效降低劳动强度,延长了作业时间,降低了人工成本。此外,辅助驾驶系统降低了传统农业作业时农机使用的难度门槛,减少对作业机手的驾驶经验依赖,农机新手也可进行高水平作业。

  2.3发展农机辅助驾驶系统是提高农业竞争力、增加农民收入的必然选择

  农机辅助驾驶系统的发展降低了农业生产成本、劳动力成本、物资成本。农民通过提高作物产量、产品质量,实现了经济效益的提升,增加了农民的收入。辅助驾驶系统普及和未来全程无人驾驶系统的研发推广将直接推动农村经济的发展,加快乡村产业结构优化升级,提高农民收益。

  3机遇与挑战

  3.1机遇分析

  3.1.1辅助驾驶系统单套价格下降推动市场扩张

  相关技术不断革新,市场竞争不断升级,辅助驾驶系统的单套价格持续下行,与之呈负相关的销量不断增长。设备价格的下降降低了用户的投入成本,为农机辅助驾驶系统的普及创造了条件。

  3.1.2辅助驾驶系统的多元化应用扩充原有市场

  得益于辅助驾驶系统的不断升级与发展,系统的使用范围不断扩大。辅助驾驶系统被安装在拖拉机、收割机、播种机、喷雾机等各种农业机械上,并应用于包括播种、插秧、起垄、筑坝、开沟、收获等更多的农机细分领域,不断扩张自身原有的应用市场。

  3.1.3辅助驾驶系统市场需求强大

  我国是世界最大的农机制造国和农机使用国,因而对于农机前装和后装辅助驾驶系统的需求量极大。尽管山西省拖拉机保有量(39.17万台)在全国排名仅14名,但与山西省相邻或相近的河南(327.45万台)、山东(246.35万台)、河北(137.08万台)、内蒙古(128.71万台)分别位列第1位、第2位、第5位、第7位,为山西发展辅助驾驶系统加装产业提供了除本省外广大的潜在市场。

  3.2挑战分析

  3.2.1辅助驾驶系统补贴力度下降

  国内农机行业属于典型补贴市场,政策支持的品类补贴额度和补贴比例会提高,补贴资金优先投放,政策的拉动之下这些品类的农机销售量上涨,甚至供不应求;反之,补贴比例降低,额度减少,补贴资金不能得到保障的品类,供需都会受到影响。而智能农机辅助驾驶系统补贴力度持续下降,对其市场销售情况产生消极影响。

  3.2.2辅助驾驶系统相关研发生产企业基础薄弱

  山西省辅助驾驶系统和设备的相关企业现有数量有限、基础薄弱,研发生产方向的企业更是少之又少,目前还处于以设备销售为主的状态,缺乏可靠企业对行业发展进行引领和推动,行业发展较为缓慢,生命力不足。

  3.2.3辅助驾驶系统现状使用故障率高

  现状市场调研发现,加装北斗导航辅助驾驶系统的拖拉机使用故障率较高(约超过30%),可靠性差,影响用户体验,降低用户购买积极性,限制系统的普及。

  3.2.4用户对辅助驾驶系统操作陌生

  用户缺乏关于辅助驾驶系统正确使用方式的专业培训,对系统正确操作较为陌生,使用中存在操作不当、不会调整等问题,影响使用体验、作业质量和效率。

  3.2.5辅助驾驶系统研究企业对农艺理解的程度有限

  入局企业对农艺的理解程度直接影响了系统实际作业的效果,辅助驾驶系统升级的最大难点就在于设备系统与农艺知识的融合,而现状研发和生产企业对作物种植的实际需求了解有限,辅助驾驶系统缺乏农艺知识数据库的指导。

  3.2.6辅助驾驶系统提升优化技术难度大

  辅助驾驶系统的技术升级涉及传感器技术、导航定位技术、机器视觉技术等多技术领域,对研发企业的科研能力和技术范围有较高要求,因而系统升级难度大,现状的技术“瓶颈”限制了行业发展。

  4可行措施与实施建议

  4.1维持辅助驾驶系统现有补贴力度

  在辅助驾驶系统补贴额持续降低的国内大环境下,山西省应尽力维持现有的补贴额度,鼓励相关企业调低辅助驾驶系统售价,避免因补贴力度下降引发用户购买意愿降低的情况。同时细化辅助驾驶系统分类,针对更加高端智能的自动驾驶系统等品类,给予更加高额的补助,进行“优机优补”,推动山西省辅助驾驶系统的技术提档升级。

  4.2扶持辅助驾驶系统相关研发生产企业快速发展

  山西省政府针对辅助驾驶系统及设备现有先进研发生产企业有限的问题,应大力培育并扶持有研发生产意愿及能力的本土企业,扩大生产规模并进行自主创新研究,进一步推动山西省辅助驾驶系统售价降低、技术提升,推动行业发展进程。

  4.3组织开展辅助驾驶系统推广及培训活动

  政府应联合相关企业,定期组织辅助驾驶系统推广应用宣传会,提升系统在群众中的普及度及可靠性,帮助扩大底层市场;同时开展辅助驾驶系统操作培训交流会,减少用户使用系统时的不当操作,进而提升实际作业的质量和效率。

  4.4鼓励多元主体联合提升辅助驾驶系统智能化程度

  鼓励多行业专家和企业(包括农业行业、工业行业、农业机械行业、数控行业等)进行合作研究,将辅助驾驶系统提升成为无人驾驶系统。组织辅助驾驶系统研发企业与农业专家和具备丰富经验的种植大户进行深入沟通,深入理解根据农业种植种类、方案制定的不同指导规范,将农业专家的经验融入系统设计,帮助系统自动决策时是按农业需求而非既定时序。

  4.5推动自主研发可靠的核心零部件升级辅助驾驶系统

  政府应引领相关企业对辅助驾驶系统核心零部件进行自主研发,保证核心技术可控可靠,提升包括传感器、动力底盘等各部件的自身可靠性及与系统的适配性,降低系统使用时的故障率,保证作业效率、降低维护成本。

       参考文献:

  [1]张真.2025年农机自动驾驶市场将达16亿元[J].农机市场,2022(09):19-21.

  [2]刘成良,林洪振,李彦明,等.农业装备智能控制技术研究现状与发展趋势分析[J].农业机械学报,2020,51(01):1-18.

  [3]叶红.自动驾驶系统市场已走到风口上[J].当代农机,2023(04):24-27.

  [4]孟志军,王昊,付卫强,等.农业装备自动驾驶技术研究现状与展望[J].农业机械学报,2023,54(10):1-24.

  [5]李洪波,张欣璞,史欢.农机装备上下游企业质量投入博弈分析研究[J].工业工程,2022,25(02):13-21.

  [6]盛海.农机购置补贴与农机推广鉴定的融合—两起农机购置补贴调查引发的思考[J].农业机械,2019(04):27-32.

  [7]张华光.农机自动驾驶系统市场走势分析[J].江苏农机化,2023(03):46-48.